CN108644088A - 一种液压泥浆泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压泥浆泵，包括液压缸体、泥浆泵体、活塞杆，以及设置在所述液压缸体和所述泥浆泵体之间用于连接所述液压缸体和所述泥浆泵体的连接块；所述活塞杆滑动连接在所述连接块内，且其左端位于所述液压缸体内，右端端位于所述泥浆泵体内；所述液压缸体内滑动连接有与所述活塞杆左端相连的液压活塞，所述泥浆泵体内滑动连接有与所述活塞杆右端相连的泥浆活塞；所述液压缸体的左端安装有液压端盖，所述液压端盖上设有用于控制所述液压活塞往复运动的换向阀；所述泥浆泵体的右端安装有泥浆端盖，所述泥浆端盖上设有用于控制所述泥浆泵体内泥浆进出的单向阀组件；该泥浆泵不仅结构简单，而且无需电控制。

Description

一种液压泥浆泵
技术领域
本发明涉及泥浆泵技术领域，具体为一种液压泥浆泵。
背景技术
随着大型机械设备的大规模应用，液压驱动作为一种很重要的驱动方式得到广泛采用，液压系统及其相关技术也日趋成熟。特别是在泥浆泵应用技术领域，传统的泥浆泵是采用曲柄连杆机构实现活塞在缸体内往复运动进而将泥浆泵出，这种方式的泥浆泵输出脉冲大、不平稳，而且在恶劣工况下容易卡住，另外在目前的液压泥浆泵中实现活塞往复运动的换向阀，大多采用电磁换向阀和位移传感器相配合控制换向，都由接近开关控制传感器，换向不稳定、不可靠，结构复杂，更换不方便；换向装置的控制电路部分采用的是电路板控制，因为线路板是非标件，而且制作加工比较困难，损坏后维修就非常困难，同时如果出现问题后也不方便查找原因，大大降低了生产效率；现有的换向装置，如果长期持续通电，很容易损坏小器件，能满足长期通电的要求，也在一定程度上影响到了生产效率。而某些领域有极其严格的防爆要求，要求尽量的简化系统，无需外界干预，如应用在石油矿井、煤炭灌注、天然气压缩站等领域中的泥浆泵(有防爆要求)，客观需要一种液压驱动的往复式泥浆泵来满足无需人员近距离的干预即能自行换向而且还满足防爆的需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术上的缺陷，提供一种结构简单、加工方便的液压泥浆泵。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供了一种液压泥浆泵，包括液压缸体、泥浆泵体、活塞杆，以及设置在所述液压缸体和所述泥浆泵体之间用于连接所述液压缸体和所述泥浆泵体的连接块；所述活塞杆滑动连接在所述连接块内，且其左端位于所述液压缸体内，右端端位于所述泥浆泵体内；所述液压缸体内滑动连接有与所述活塞杆左端相连的液压活塞，所述泥浆泵体内滑动连接有与所述活塞杆右端相连的泥浆活塞；所述液压缸体的左端安装有液压端盖，所述液压端盖上设有用于控制所述液压活塞往复运动的换向阀；所述泥浆泵体的右端安装有泥浆端盖，所述泥浆端盖上设有用于控制所述泥浆泵体内泥浆进出的单向阀组件。通过上述设置该液压泥浆泵的液压缸体和泥浆泵体整体连接结构更加紧凑，而且泥浆活塞的往复运动无需电控；
所述换向阀包括内部设有P油口、A油口、B油口、T油口的阀体，所述阀体的左右两端分别安装有第一端盖和第二端盖，所述阀体内滑动连接有用于控制油口通断的主阀芯，所述第一端盖内滑动连接有与主阀芯相抵配合的控制柱塞，所述控制柱塞的横截面积小于所述主阀芯的横截面积；所述主阀芯的侧面上沿其轴向从左向右依次设有第一台肩、第二台肩、第三台肩，所述第一台肩和所述控制柱塞、第一端盖之间形成回油腔，所述回油腔通过阀体内的第一流道和T油口相通，所述第三台肩和所述第二端盖之间形成第一控制腔，所述主阀芯上设有与第一控制腔相通的第一流道孔，所述主阀芯上还设有连通B油口和第一流道孔的阻尼孔；所述控制柱塞和第一端盖间形成有第二控制腔，所述第二控制腔通过设在所述第二端盖和阀体内的第二流道与P油口相通；所述主阀芯位于左边位置时，所述P油口与所述B油口相通，所述A油口与所述T油口相通；所述主阀芯位于右边位置时，所述P油口与所述A油口相通，所述B油口与所述T油口相通；
所述阀体内还设有溢流阀组件，所述溢流阀组件的进油口和油口A相通，所述溢流阀组件的出油口和所述第一控制腔相通；所述第二端盖内设有液控卸荷阀组件，所述液控卸荷阀组件的进油口与第一控制腔相通，其出油口通过设在第二端盖和阀体内的第三流道和T油口相通，其控制口通过设在第二端盖和阀体内的第四流道和B油口相通；
当油口A的压力达到溢流阀组件的设定压力时，所述溢流阀组件开启，油液由油口A进入第一控制腔；当油口B的压力达到液控卸荷阀组件的设定压力时，所述液控卸荷阀组件开启，第一控制腔的油液由液控卸荷阀组件的进油口快速回T油口。
进一步的技术方案中，所述溢流阀组件包括螺套、第一锥阀芯、第一弹簧和调节杆，所述调节杆螺纹连接在螺套上，所述第一锥阀芯上端穿过所述螺套内孔，下端与溢流阀口相配合，所述第一弹簧位于所述螺套内腔中，其一端抵在调节杆上，另一端抵在所述第一锥阀芯上使其保持封堵住溢流阀口趋势。
进一步的技术方案中，所述液控卸荷阀组件包括控制阀芯、第二锥阀芯和第二弹簧，所述控制阀芯滑动设置在所述第二端盖内孔中，所述第二锥阀芯与所述控制阀芯螺纹固定连接，所述第二弹簧一端抵在控制阀芯上，另一端抵在第二端盖的内孔台阶处使控制阀芯保持带动锥阀芯左移封堵住卸荷阀口的趋势。
进一步的技术方案中，所述第一端盖上还设有用于防止所述控制柱塞脱离第一端盖内孔的螺堵。
进一步的技术方案中，所述液压端盖内设有用于连通所述A油口和所述液压缸体内无杆腔的第五流道；所述液压端盖内还设有与所述B油口连通的第六流道，所述液压缸体内设有与所述第六流道连通的第七流道，所述连接块内设有用于连通所述第六流道和所述液压缸体内有杆腔的第八流道。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：该液压泥浆泵的液压缸体和泥浆泵体整体连接使得结构更加紧凑，而且泥浆活塞的往复运动无需电控；另外换向阀通过设置控制柱塞并且控制柱塞比主阀芯的横截面积小，其中与控制柱塞作用的第二控制腔与P油口相通，然后通过溢流阀组件和液控卸荷阀组件控制与主阀芯作用的第一控制腔或者与P油口相通或者与T油口相通，来实现主阀芯的自动换向，无需电控控制，该换向阀结构简单、加工方便，可以适用于有防爆要求的工况。
附图说明
图1为本实施例中液压泥浆泵的结构示意图；
图2为本实施例中换向阀的结构示意图；
图3为本实施例换向阀的液压原理图。
具体实施方式
请参阅图1-3，本发明提供一种液压泥浆泵，包括液压缸体11、泥浆泵体12、活塞杆13，以及设置在所述液压缸体11和所述泥浆泵体12之间用于连接所述液压缸体11和所述泥浆泵体12的连接块14；所述活塞杆13滑动连接在所述连接块14内，且其左端位于所述液压缸体11内，右端端位于所述泥浆泵体12内；所述液压缸体11内滑动连接有与所述活塞杆13左端相连的液压活塞15，所述泥浆泵体12内滑动连接有与所述活塞杆13右端相连的泥浆活塞16；所述液压缸体11的左端安装有液压端盖17，所述液压端盖17上设有用于控制所述液压活塞15往复运动的换向阀；所述泥浆泵体12的右端安装有泥浆端盖18，所述泥浆端盖18上设有用于控制所述泥浆泵体12内泥浆进出的单向阀组件。
所述换向阀包括内部设有P油口、A油口、B油口、T油口的阀体1，阀体1的左右两端分别安装有第一端盖6和第二端盖2，阀体1内滑动连接有用于控制油口通断的主阀芯7，第一端盖6内滑动连接有与主阀芯7相抵配合的控制柱塞5，控制柱塞5的横截面积小于主阀芯7的横截面积；主阀芯7的侧面上沿其轴向从左向右依次设有第一台肩7a、第二台肩7b、第三台肩7c，第一台肩7a和控制柱塞5、第一端盖6之间形成回油腔1a，回油腔1a通过阀体1内的第一流道101和T油口相通，第三台肩7c和第二端盖2之间形成第一控制腔2a，主阀芯7上设有与第一控制腔2a相通的第一流道孔71，主阀芯7上还设有连通B油口和第一流道孔的阻尼孔72；控制柱塞5和第一端盖6间形成有第二控制腔6a，第二控制腔6a通过设在第二端盖6和阀体1内的第二流道61与P油口相通；主阀芯7位于左边位置时，P油口与B油口相通，述A油口与所述T油口相通；主阀芯7位于右边位置时，P油口与A油口相通，B油口与T油口相通；阀体1内还设有溢流阀组件4，溢流阀组件4的进油口和油口A相通，溢流阀组件4的出油口和第一控制腔2a相通；第二端盖2内设有液控卸荷阀组件3，液控卸荷阀组件3的进油口与第一控制腔2a相通，其出油口通过设在第二端盖2和阀体1内的第三流道104和T油口相通，其控制口通过设在第二端盖2和阀体1内的第四流道103和B油口相通；当油口A的压力达到溢流阀组件4的设定压力时，溢流阀组件4开启，油液由油口A进入第一控制腔2a；当油口B的压力达到液控卸荷阀组件3的设定压力时，液控卸荷阀组件3开启，第一控制腔2a的油液由液控卸荷阀组件3的进油口快速回T油口。
所述溢流阀组件4包括螺套41、第一锥阀芯44、第一弹簧43和调节杆42，调节杆42螺纹连接在螺套41上，第一锥阀芯44上端穿过螺套41内孔，下端与溢流阀口相配合，第一弹簧43位于螺套41内腔中，其一端抵在调节杆42上，另一端抵在第一锥阀芯44上使其保持封堵住溢流阀口趋势。
所述液控卸荷阀组件3包括控制阀芯31、第二锥阀芯33和第二弹簧32，控制阀芯31滑动设置在第二端盖2内孔中，第二锥阀芯33与控制阀芯31螺纹固定连接，第二弹簧32一端抵在控制阀芯31上，另一端抵在第二端盖2的内孔台阶处使控制阀芯31保持带动锥阀芯33左移封堵住卸荷阀口的趋势。
所述第一端盖6上还设有用于防止控制柱塞5脱离第一端盖6内孔的螺堵8。
所述液压端盖17内设有用于连通所述A油口和所述液压缸体11内无杆腔的第五流道19；所述液压端盖17内还设有与所述B油口连通的第六流道20，所述液压缸体11内设有与所述第六流道20连通的第七流道21，所述连接块14内设有用于连通所述第六流道20和所述液压缸体11内有杆腔的第八流道22。
该液压泥浆泵工作时将P油口和T油口与液压油源相连接，A油口和B油口分别与液压缸体11的无杆腔和有杆腔。当P油口进油时，假设换向阀的主阀芯7正处在如图2所示的右边位置，则P油口和A油口相通，B油口和T油口相通，第一控制腔2a通过第一通流孔71、阻尼孔72与B油口相通，第二控制腔6a与P油口相通，主阀芯7上的作用力使其继续保持在右边位置，液压缸体11内的液压活塞15带动活塞杆13开始向右运动，进而带动位于所述泥浆泵体12内的泥浆活塞16向右运动，使得泥浆泵体12内无杆腔中的泥浆被排出，同时由于泥浆泵体12内有杆腔中形成真空进而将泥浆吸入等待被排出；当液压缸体11内的液压活塞15向右运动到头后，A油口的压力会迅速上升到溢流阀组件4的开启压力，溢流阀组件4开启，油液经A油口、溢流阀组件4的阀口、阀体1内的流道到达第一控制腔2a,因为主阀芯7的横截面积大于控制柱塞5的横截面积，而第一控制腔2a的压力和第二控制腔6a的压力相等，主阀芯7在合力的作用下开始向左运动，当主阀芯7运动到左边极限位置后，P油口和B油口相通、A油口和T油口相通，溢流阀组件4关闭，而第一控制腔2a通过第一通流孔71、阻尼孔72与B油口相通维持主阀芯7继续保持在左边位置，液压缸体11内的液压活塞15带动活塞杆13开始向左运动，进而带动位于所述泥浆泵体12内的泥浆活塞16向左运动，使得泥浆泵体12内有杆腔中的泥浆被排出，同时由于泥浆泵体12内无杆腔中形成真空进而将泥浆吸入等待被排出。当液压缸体11内的液压活塞15向左运动到头后，B口的压力迅速上升到液控卸荷阀组件3的开启压力，压力作用在控制阀芯31上克服第二弹簧32的作用力推动第二锥阀芯33向右运动打开卸荷阀口，第一控制腔2a的油液迅速通过第三流道104回T口，主阀芯7在合力的作用下向右运动，主阀芯7运动到右端位置时，则P油口和A油口相通，B油口和T油口相通，液控卸荷阀3关闭，第一控制腔2a通过第一通流孔71、阻尼孔72与B油口相通保持低压状态，主阀芯7上的作用力使其继续保持在右边位置，至此形成循环，液压缸体11内的液压活塞15在换向阀的控制下带动泥浆泵体12内的泥浆活塞16往复运动，无需电控控制即可实现泥浆的吸入和泵出。
上部所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种液压泥浆泵，其特征在于，包括液压缸体、泥浆泵体、活塞杆，以及设置在所述液压缸体和所述泥浆泵体之间用于连接所述液压缸体和所述泥浆泵体的连接块；所述活塞杆滑动连接在所述连接块内，且其左端位于所述液压缸体内，右端端位于所述泥浆泵体内；所述液压缸体内滑动连接有与所述活塞杆左端相连的液压活塞，所述泥浆泵体内滑动连接有与所述活塞杆右端相连的泥浆活塞；所述液压缸体的左端安装有液压端盖，所述液压端盖上设有用于控制所述液压活塞往复运动的换向阀；所述泥浆泵体的右端安装有泥浆端盖，所述泥浆端盖上设有用于控制所述泥浆泵体内泥浆进出的单向阀组件；
所述换向阀包括内部设有P油口、A油口、B油口、T油口的阀体，所述阀体的左右两端分别安装有第一端盖和第二端盖，所述阀体内滑动连接有用于控制油口通断的主阀芯，所述第一端盖内滑动连接有与主阀芯相抵配合的控制柱塞，所述控制柱塞的横截面积小于所述主阀芯的横截面积；所述主阀芯的侧面上沿其轴向从左向右依次设有第一台肩、第二台肩、第三台肩，所述第一台肩和所述控制柱塞、第一端盖之间形成回油腔，所述回油腔通过阀体内的第一流道和T油口相通，所述第三台肩和所述第二端盖之间形成第一控制腔，所述主阀芯上设有与第一控制腔相通的第一流道孔，所述主阀芯上还设有连通B油口和第一流道孔的阻尼孔；所述控制柱塞和第一端盖间形成有第二控制腔，所述第二控制腔通过设在所述第二端盖和阀体内的第二流道与P油口相通；所述主阀芯位于左边位置时，所述P油口与所述B油口相通，所述A油口与所述T油口相通；所述主阀芯位于右边位置时，所述P油口与所述A油口相通，所述B油口与所述T油口相通；
所述阀体内还设有溢流阀组件，所述溢流阀组件的进油口和油口A相通，所述溢流阀组件的出油口和所述第一控制腔相通；所述第二端盖内设有液控卸荷阀组件，所述液控卸荷阀组件的进油口与第一控制腔相通，其出油口通过设在第二端盖和阀体内的第三流道和T油口相通，其控制口通过设在第二端盖和阀体内的第四流道和B油口相通；
当油口A的压力达到溢流阀组件的设定压力时，所述溢流阀组件开启，油液由油口A进入第一控制腔；当油口B的压力达到液控卸荷阀组件的设定压力时，所述液控卸荷阀组件开启，第一控制腔的油液由液控卸荷阀组件的进油口快速回T油口。
2.根据权利要求1所述的液压泥浆泵，其特征在于，所述溢流阀组件包括螺套、第一锥阀芯、第一弹簧和调节杆，所述调节杆螺纹连接在螺套上，所述第一锥阀芯上端穿过所述螺套内孔，下端与溢流阀口相配合，所述第一弹簧位于所述螺套内腔中，其一端抵在调节杆上，另一端抵在所述第一锥阀芯上使其保持封堵住溢流阀口趋势。
3.根据权利要求2所述的液压泥浆泵，其特征在于，所述液控卸荷阀组件包括控制阀芯、第二锥阀芯和第二弹簧，所述控制阀芯滑动设置在所述第二端盖内孔中，所述第二锥阀芯与所述控制阀芯螺纹固定连接，所述第二弹簧一端抵在控制阀芯上，另一端抵在第二端盖的内孔台阶处使控制阀芯保持带动锥阀芯左移封堵住卸荷阀口的趋势。
4.根据权利要求1所述的液压泥浆泵，其特征在于，所述第一端盖上还设有用于防止所述控制柱塞脱离第一端盖内孔的螺堵。
5.根据权利要求1所述的液压泥浆泵，其特征在于，所述液压端盖内设有用于连通所述A油口和所述液压缸体内无杆腔的第五流道；所述液压端盖内还设有与所述B油口连通的第六流道，所述液压缸体内设有与所述第六流道连通的第七流道，所述连接块内设有用于连通所述第六流道和所述液压缸体内有杆腔的第八流道。
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